शेताच्या काही भागात, नॉर्थ डकोटा येथील मार्क चिटलीच्या शेतातील माती विशिष्ट समस्या मांडते: खारटपणामुळे रासायनिक अभिक्रिया होतात ज्यामुळे मातीचे थर दीर्घकाळ घट्ट होतात, पाण्याची गती कमी होते, मुळांच्या आत प्रवेश करणे प्रतिबंधित होते आणि शेवटी पीक उत्पादन कमी होते. या घटनेला "मृत्यूचे वलय" असे म्हणतात.
नॉर्थ डकोटा स्टेट युनिव्हर्सिटी (NDSU) मधील मृदा विज्ञानाचे प्राध्यापक टॉम डीसुटर यांच्या मते, क्षार सामान्यत: मूळ खडकातून (ज्यापासून माती तयार होते) आणि भूजलातून जमिनीत प्रवेश करतात. राज्याच्या ईशान्य भागात, डकोटा फॉर्मेशन अॅक्विफरमधून शेल आणि वाढत्या पाण्यापासून क्षार तयार होतात, तर नैऋत्य उत्तर डकोटामध्ये ते प्रामुख्याने गाळाच्या पदार्थांपासून तयार होतात.
“जेव्हा जमिनीत सोडियमचे प्रमाण जास्त असते आणि एकूणच मीठाचे प्रमाण कमी असते तेव्हा मातीतील चिकणमातीचे कण एकमेकांना मागे टाकतात,” डीसुटर नोंदवतात. “नैसर्गिक परिस्थितीत, दीर्घ कालावधीत, विखुरलेले चिकणमातीचे कण मातीच्या प्रोफाइलच्या खाली सरकतात आणि एक स्तंभीय रचना तयार करतात जी वनस्पतींच्या मुळांमध्ये प्रवेश करणे कठीण असते. त्यामुळे माती फारशी उत्पादक नाही.”
या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी, कोळशाच्या ज्वलनाचे उप-उत्पादन, फ्ल्यू गॅस डिसल्फरायझेशन जिप्सम समाविष्ट करून माती पुनर्संचयित करण्यासाठी चीटलीने NDSU विस्तारासोबत भागीदारी केली. “समस्या अधिकच बिकट होत चालली आहे, आणि मी जिप्सम हा ट्रेंड उलटे पाहण्यास उत्सुक आहे,” चिटली म्हणतात.
जिप्सम हे पश्चिम नॉर्थ डकोटामधील कोळशावर चालणाऱ्या पॉवर प्लांटचे उप-उत्पादन आहे. मातीमध्ये समाविष्ट केल्यावर, रासायनिक अभिक्रियांची मालिका घडते ज्यामध्ये कॅल्शियम "मातीच्या कणांमधील पूल म्हणून कार्य करते आणि रासायनिक एकत्रीकरणास प्रोत्साहन देते," असे स्पष्टीकरण चीटलीला कठीण माती पुनर्संचयित करण्यात मदत करणारे NDSU विस्ताराचे मृदा विशेषज्ञ, नईम कलवार सांगतात. "यामुळे मातीची रचना, मातीची सच्छिद्रता आणि पाण्याची घुसखोरी सुधारते."
जिप्समचा वापर — कव्हर पिकांसारख्या इतर माती-उपचार पद्धतींसह, ज्याचा चितली यावर्षी प्रथमच प्रयोग करणार आहे — सोलोनेट्स, खारट दलदल आणि खारट मातीचा सामना करण्यासाठी तसेच एकूण मातीचे आरोग्य सुधारण्यासाठी आहे.
या प्रयत्नांमुळे प्रदेशातील शेतकर्यांची लाखो डॉलर्सची बचत होऊ शकते, कलवार म्हणाले, विशेषत: सोयाबीन, कॉर्न, स्प्रिंग गहू आणि कॅनोला यासारख्या सर्वाधिक जोखीम असलेल्या पिकांमध्ये. चिटली आणि त्यांच्या शेजाऱ्यांना ते सादर करत असलेल्या उत्पादनांचे आणि पद्धतींचे फायदे पाहण्यासाठी अनेक वर्षे लागतील.
चितले फार्मवर, कलवार यांनी 7 ते 10 टन जिप्सम प्रति एकर वापरण्याची शिफारस केली. चिटलीने खारट भागात वापरण्यासाठी चँडलर स्प्रेडर खरेदी केले आणि स्टॅंटन, नॉर्थ डकोटा येथील एका प्लांटमधून सुमारे $4 प्रति टन या दराने जिप्सम खरेदी केले. उत्पादनामध्ये "ओल्या पिठाची सुसंगतता आहे आणि पारंपारिक खत उपकरणांपासून ते चांगले पसरत नाही," चिटले नमूद करतात.
खारट माती मऊ करण्यासाठी इतर पद्धती आहेत. त्यापैकी, ज्या भागात वार्षिक पिके उगवत नाहीत अशा ठिकाणी बारमाही मीठ-सहिष्णु गवत लावा. शेतकरी प्रति एकर $82 ते $187 च्या दरम्यान बचत करू शकतात, कलवार म्हणाले. उत्पादकांना पहिल्या वर्षी गवतासाठी आगाऊ पैसे द्यावे लागतील, तरीही ते नंतरच्या हंगामात स्वतःहून वाढतील.
"चांगले वनस्पती आच्छादन प्रदान करून, बारमाही गवत बाष्पीभवन कमी करेल, तर वाढणारी मुळे पाण्याची पातळी कमी करण्यास आणि केशिका वाढ कमी करण्यास मदत करतील," कलवार म्हणतात. “शेतकरी गवत कापू शकतात किंवा हे गवत चरू शकतात आणि काही उत्पन्न मिळवू शकतात, फक्त संकटग्रस्त एकरांवर पैसे गमावू शकत नाहीत. योग्य वेळी कापल्यास हे गवत चांगले गवत तयार करतात."
सध्या चिटले बारमाही गवत लावत नाहीत. त्याच्या शेतातील मातीची क्षमता सतत सुधारत असताना जिप्सम आणि कव्हर पिकांच्या फायद्यांचे मूल्यांकन करण्यावर त्यांचा भर आहे.